水环式真空泵工作原理
水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时,把液体抛向泵壳并形成与泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵。当工作液体为水时,称水环泵。
水环泵主要用于粗真空、抽气量大的工艺过程中。在化工、石油、轻工、医药及食品工业中得到了广泛地应用,如真空过滤、真空送料、真空浓缩、真空脱气等。
单级水环泵的极限压力可达8~2×103Pa,双级水环泵的极限压力可达1×102Pa,排气量为0.25~500m3/h。
水环式真空泵的工作原理
水环泵工作轮2在泵体1中旋转时形成了水环3和工作室5。水环与工作轮构成了月牙形空间。右边半个月牙形的容积由小变大,形成吸气室。左边的半个月牙形的容积由大变小,构成了压缩过程(相当于排气室)。被抽气体由进气管8和进气口4进入吸气室。转子进一步转动,使气体受压缩,经过排气口6和排气管7排出。排出的气体和水滴由排气管道7进入水箱10,此时气体由水中分离出来,气体经管管道9排到大气中,水由水箱进入泵中,或经过管道11排到排水设备中。
图 水环泵的工作原理图
水环泵的压缩比由泵的吸气口终了位置和排气口开始位置所决定。因为吸气口终止位置决定着吸气腔吸入气体的体积;而排气口开始的位置决定着排气时压缩了的气体的体积。对已经确定了结构尺寸的水环泵,可以求出其压缩比。
原理:
1. 往复式真空泵:犹如一个注射器连接一个T型管,连接两个单向阀,一个口吸入,一个口排出,来回抽压柱塞,通过吸入端抽真空。
2. 回转叶片式真空泵,吸入空气通过回转叶片产生的离心力,把空气(气体)由排气口甩出,常用的吸尘器就属此类。
3. 水环式真空泵:利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管,高速水流产生负压,抽走气体,产生真空。因为是用水,真空度受水蒸气压的限制,或者说形成的真空中会有水蒸气。
图解见参考材料
http://zhidao.baidu.com/question/214241876.html
离心式泵的工作原理:
叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量,即流体通过叶轮后,压能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转,在叶轮入口处不断形成真空,从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。
轴流式泵工作原理:
旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能,叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时,流体轴向流入,在叶片叶道内获得能量后,沿轴向流出。轴流式泵适用于大流量、低压力,制冷系统中常用作循环水泵。
往复泵的工作原理:
利用偏心轴的转动通过连杆装置带动活塞的运动,将轴的圆周转动转化为活塞的往复运动。活塞不断往复运动,泵的吸水与压水过程就连续不断地交替进行。
水环式真空泵的工作原理:
水环式真空泵叶片的叶轮偏心地装在圆柱形泵壳内。泵内注入一定量的水。叶轮旋转时,将水甩至泵壳形成一个水环,环的内表面与叶轮轮毂相切。由于泵壳与叶轮不同心,右半轮毂与水环间的进气空间4逐渐扩大,从而形成真空,使气体经进气管进入泵内进气空间。随后气体进入左半部,由于毂环之间容积被逐渐压缩而增高了压强,于是气体经排气空间及排气管被排至泵外。
罗茨真空泵的工作原理:
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。
旋片式真空泵的工作原理 :
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分。当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
齿轮泵的工作原理:
齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,如图所示,齿轮主动轮固定在主动轴上,轴的一端伸出壳外由原动机驱动,另一个齿轮从动轮装在另一个轴上,齿轮旋转时,液体沿吸油管进入到吸入空间,沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前),然后进入压油管排出。
螺杆泵的工作原理:
螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合来吸入和排出液体的回转式泵。螺杆泵的转子由主动螺杆(可以是一根,也可有两根或三根)和从动螺杆组成。主动螺杆与从动螺杆做相反方向转动,螺纹相互啮合,流体从吸入口进入,被螺旋轴向前推进增压至排出口。此泵适用于高压力、小流量。制冷系统中常用作输送轴承润滑油及调速器用油的油泵。
喷射泵的工作原理:
将高压的工作流体,由压力管送入工作喷嘴,经喷嘴后压能变成高速动能,将喷嘴外围的液体(或气体)带走。此时因喷嘴出口形成高速使扩散室的喉部吸入室造成真空,从而使被抽吸流体不断进入与工作流体混合,然后通过扩散室将压力稍升高输送出去。由于工作流体连续喷射,吸入室继续保持真空,于是得以不断地抽吸和排出流体。工作流体可以为高压蒸汽,也可为高压水,前者称为蒸汽喷射泵,后者称为射水抽气器。这种泵在制冷系统中较为少见。
气动隔膜泵的工作原理:
以压缩空气为驱动的动力,属于由膜片往复动作造成容积变化的容积泵;气动隔膜泵有两个对称的工作腔,腔内分别装有靠连杆连接的弹性隔膜;压缩空气在气阀引导下进入一端腔体内推动隔膜压出物料腔的物料,同时连杆带动另一端隔膜同方向运动,气动隔膜泵腔内的空气从排气口排出,同时物料腔吸入物料;当气动隔膜泵中间体的活塞至行程终点时,配气阀自动引导压缩空气进入另一端隔膜腔,推动隔膜朝反方向运动;由此两个隔膜的同步往复动作。气动隔膜泵的物料腔分别设置了单向球阀,由于隔膜往复动作造成物料腔的容积改变,强制单向球阀交替开启或关闭运动迫使物料不断排出。
气动隔膜泵原理可简单理解为:在压缩空气驱动下依靠双隔膜一吸一排,完成物料的输送;正是气动隔膜泵原理简单,所以得到广泛使用。从上图也可清楚看出气动隔膜泵结构,但也得益这种看似简单的气动隔膜泵结构,维护工作也那么的简单。
、等等!
水环式真空泵是德国西门子公司七十年代末发展起来的新型系列节能产品.这种专用于冷凝器抽真空的单级液环式真空.其工作介质为水.这种泵的抽真空原理与射流式抽气器不同.它仍属于离心式机械泵.在圆筒形泵壳内偏心安装着叶轮转子.其叶片为前弯式.如图l一7所示.当叶轮旋转时.工作水在离心力作用下形成沿泵壳旋流的水环.由于叶轮偏心位置.水环相对叶片作相对运行.使相邻两叶片之间的空间容积呈周期性变化.有如液体"活塞"在叶栅中作径向往复运行.例如位于图中右侧的叶片从右上方旋转到下方时.每两叶片间的"水活塞"就离心向外推去.使这空间容积由小逐渐变大.到最下部时达最大.于是就从轴向吸气口4把气体吸进来.而当叶片由最下方向左上方转动过程中."水活塞"向轴心方向作相对运动.两叶片间的空间义逐渐由大变小.于是将吸入的气体渐渐压缩.通过排气口6排出.随着叶轮稳定转动.每个容积轮反复变化.使吸,排气过程持续下去.
真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的.因此水环需用新的冷水连续补充.以保持稳定的水环厚度和温度.水环除起"液体活塞"作用.还有散热(对缩压过程).密封(叶轮与配气板之间),冷却(轴封件)等作用.因此泵的工作转速(对应一定的水环厚度),实际工作水温和配气孔布置是几个主要影响因素.对抽气量,工作效率和压缩比(包括可达真空度)起决定性作用.
机组配三台真空泵.正常运行时投用一至两台.每台均为10U%容量.如一台泵运行时由另一台泵处于自动备用,能随时根据系统真空度变化自动启停.当系统真空降低到比设定值还大10kPa(100mbar)时,则由压力开关的作用又使备用泵停下,这样就保证了抽气压力在规定范围以内运行
液环真空泵有很多种系列的,例如2BV系列液环真空泵,2BE系列液环真空泵,2SK系列液环真空泵,SK系列液环真空泵,SZ系列液环真空泵。
用来较高真空的真空泵(机械增容泵)使不得直排大气,如直排大气会造成罗茨真空泵吸气口与排气口压差太大,从而使罗茨真空泵过载,如复杂加大真空泵电机功率又会造成真空泵过热致使罗茨真空泵旋子之间的微弱间隙很快因热收缩而卡死。
为保障真空泵能达成较高真空务必保障真空泵旋子之间的间隙。因而真空泵运用时务必设有前级泵,用前级泵将零碎内压力抽至定然规模内时再启动真空泵,如此能够防止真空泵过载。
扩展资料:
正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。
另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
参考资料来源:百度百科-真空泵
综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮旋转时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。此时,叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时,小腔的容积逐渐由小变大,压强不断的降低,且与吸排气盘上的吸气口相通,当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强,根据气体压强平衡的原理,被抽的气体不断地被抽进小腔,此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸气口隔绝,从ⅱ-ⅱ到ⅲ-ⅲ断面,小腔的容积正逐渐减小,压力不断地增大,此时正处于压缩过程,当压缩的气体提前达到排气压力时,从辅助排气阀提前排气。从断面ⅲ-ⅲ到ⅰ-ⅰ,而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转过程中,不断地进行着吸气、压缩、排气过程,从而达到连续抽气的目的。